Scientifique ou mystique ? Comment comprendre la performance des modules bifaciaux

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Aujourd’hui, d’une part la technologie bifaciale complexifie l’estimation de performance – et donc de productible – des centrales PV et d’autre part la méthode à adopter ne fait pas consensus. Everoze a identifié trois éléments critiques concernant les modules bifaciaux. La clé étant de simplifier la définition de la performance dans les contrats EPC et O&M pour limiter, simplifier – ou idéalement éviter – les longues discussions et les réclamations entre les parties concernées.

On peut considérer que l’apparition des modules bifaciaux est un saut technologique récent. Cette technologie est maintenant largement reconnue et adoptée, car le surcoût est généralement compensé par un gain de productible. Pour certains développeurs de centrales au sol, c’est même la technologie par défaut. De nombreuses publications, travaux et outils traitent du calcul du gain bifacial. L’estimation de la performance d’un module bifacial est extrêmement plus complexe que pour un module ou seul la face avant est active. Il faut prendre en compte l’albédo, les ombrages sur la face arrière du champ PV et d’autre critères qui sont difficiles à évaluer précisément. Tous ces facteurs conduisent à augmenter l’incertitudes des études de productibles pour les projets bifaciaux. Mais à ce stade, malgré – ou peut-être à cause de – l’importance du gain, il n’y a pas de consensus. Chaque conseiller technique, bureau d’ingénierie, fabricant ou financier peut avoir une vision différente sur un même projet.

Par ailleurs, l’albédo, qui était auparavant une entrée pas (ou peu) débattue dans l’évaluation énergétique PVsyst pour les modules monofaciaux (avec un standard de 20 %), a un impact beaucoup plus élevé sur le gain de performance bifacial. Une façon d’y remédier est d’entreprendre des mesures de l’albédo au début du développement des nouveaux projets. L’objectif de ces campagnes de mesure est d’augmenter la précision des valeurs d’albédo et donc celle de l’évaluation énergétique.

Pratiques du marché

Malgré une multiplication du nombre de campagnes de mesure sur site, les pratiques du marché autour des procédures d’installation proposées pour la mesure sur site de l’albédo continuent d’évoluer. Il n’est pas rare de voir des campagnes à court terme avec un albédomètre sur site pendant quelques jours. Sur les corrélations entre données satellitaires et mesures sur sites qu’Everoze a réalisées pour ce type de campagne, les résultats ne semblent pas prometteurs. Donc, cette approche ne semble pas être la solution de la problématique.

Afin de mieux comprendre l’importance de l’impact de l’albédo, Everoze a effectué une analyse simple sur plusieurs projets utilisant la technologie bifaciale. L’analyse – réalisée à l’aide de PVsyst – a démontré une corrélation linéaire entre le productible et l’albédo. L’analyse de sensibilité a révélé qu’une variation de 10 % de l’albédo entraîne une variation d’énergie d’environ 0,2 % à 0,3 % selon la conception et l’emplacement de la centrale. Pour être clair, une variation de 10% de l’albédo signifie passer d’un albédo de 0,2 à 0,18 ou 0,22. Ainsi, avec cette corrélation sensible à l’esprit, une erreur de 40-50% dans le chiffre d’albédo, conduit à un impact non négligeable sur le retour sur investissement dans le modèle financier.

Favoriser la simplicité

Il faut enfin se poser la question de la définition, de l’installation, des mesures et corrections des performances des modules bifaciaux dans le cadre des contrats de construction tout cela pour arriver à une mise en œuvre de garanties. Comme la garantie de performance est censée protéger le propriétaire ou le prêteur d’une performance faible pendant la durée de vie de son actif, cet aspect est critique.

Sur les stations de mesure d’albédo, la bonne nouvelle est que la dernière norme IEC 61724 permet de de vérifier si la station est bien installée et correspond aux normes de l’industrie. Cependant, il est également important de s’assurer du bon emplacement de la station, qui doit être représentative de « l’albédo moyen de la centrale ». Ce n’est que pour des projets vraiment homogènes avec le même espacement inter-rangée dans des climats désertiques, par exemple, que cela peut s’avérer simple. Il faut également garder à l’esprit que l’albédo de la première année peut ne pas être représentatif du long terme, car les travaux ont modifié les conditions du sol qui se régénéreront après les premières années de repousse de la végétation. Comme les tests de performance sont limités à un ou deux ans, ils peuvent ne pas être représentatifs des conditions des centrales sur le long terme.

Plus la complexité d’un contrat photovoltaïque est élevée, plus on a de chance de ne jamais s’entendre sur le PR obtenu par le constructeur. Vu les enjeux financiers, la résolution de cette discussion peut s’avérer longue et coûteuse. Par conséquent, nous considérons qu’il est préférable si possible de ne pas inclure une correction d’albédo (comme pour la correction de température) dans le contrat EPC, et de trouver plutôt un chiffre d’albédo approprié avant de signer un contrat. Et ce, soit en mettant en place des stations de mesure à long terme, soit en convenant d’un chiffre d’albédo qui n’est pas le chiffre par défaut de 0,2.

L’évaluation du gain bifacial et de l’albédo ajoute clairement à la complexité de la définition de la garantie dans le contrat EPC lorsqu’elle n’est pas étayée par des normes ou par des pratiques de marché largement adoptées. Toutes les parties prenantes au projet doivent êtres conscientes de l’incertitude liée à une estimation du productible solaire qui est encore plus importante lors de projet avec modules bifaciaux. Faire le choix de définitions pragmatiques et simples peut être la seule issue dans l’attente de plus de clarté et de consensus sur le sujet.

À propos de l’auteur

Christophe Campistron possède une compréhension large et approfondie des réalités techniques et commerciales des projets solaires photovoltaïques, combinée à une expérience dans la construction et l’exploitation de projets. Il est tout aussi à l’aise de conseiller à un niveau stratégique que pour approfondir les détails des problèmes techniques sur site.

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